贾 甄
(黑龙江省公路工程监理咨询公司)
连续梁桥的施工监控及监理要点
贾 甄
(黑龙江省公路工程监理咨询公司)
现以湖南岳常高速公路项目澧水河特大桥施工监控以及施工监理的辩证关系作如下阐述。
连续梁桥;施工监控;监理要点
近年来,预应力混凝土连续梁桥在我国得到了迅速发展,主要的施工方法有简支变连续、悬臂拼装、悬臂浇筑混凝土和顶推施工。这些施工方法都是通过分段施工来实现,结构的形成必须经过许多的施工阶段,尽管每个阶段都严格控制了施工的几何尺寸、容重、强度、收缩、弹性模量和预应力可以认为控制的因素,但不可避免出现实际结构状态和理想结构状态的偏差。这种偏差可能来自于施工的原因,也可能来自环境因素的影响,还有可能是测量系统的误差。随着桥梁结构跨径和结构复杂性的增大,这种误差影响到了结构的几何线型、改变了结构的受力状态、甚至直接关系到结构的安全。
为了消除和修正这种误差,力求结构内力和结构的变形接近理想状态。在近年来的大多数连续梁桥的施工中都采用了施工监测,而完成这项施工任务被称之施工监控单位。通过施工过程中数据采集和优化控制,在施工中逐步做到把握现在,预估未来。
连续梁桥受力控制的主要内容:主梁、桥墩关键截面的应力,通常起控制作用的是腹板的主拉应力、控制截面上下缘弯曲正应力、顶部横向弯曲应力、锚固区局部应力和横隔板局部受力,桥墩左右侧的正应力。在荷载已经确定的情况下,预应力束是影响主梁受力的主要因素。
线型控制的主要内容:主梁标高、桥墩偏位、主梁的局部平顺。成桥后(通常是长期变形稳定后)主梁应满足设计标高的要求。
连续梁桥的的节段悬浇中,立模标高的控制是主要手段。对于主梁应力的调整,最直接的手段是调整预应力索力,由于索力较小的变化就会给主梁中引起较大的应力变化,而索力本身又有一定的变化宽容度(即最大索力确定的索力允许变化范围),必要是取得设计单位的认可,对预应力进行调整。
(1)测试方法。用精密水准仪测量主梁在每个工况下的饶度,并与理论值对比。
(2)测点的布置。每个悬臂浇筑梁段的前端底面和顶面作为主梁的高程控制点,在上下断面布六个点,分别布置在两侧和中心距前端10 cm,采用Φ16钢筋在竖直方向与顶板的上下层钢筋点焊牢固,测点露出箱梁混凝土表面5 cm,测头磨平并红油漆标记。断面的中心测点也作为主梁轴线偏位的测点。
(1)测试方法。混凝土的应变测试用振弦式应变计,由于是使用频率作为输出信号,适用各种情况下的应变长期观测,其稳定性好,测试方便,精度满足要求,所有的测试元件都具有可靠的标定数据。
(2)测点布置。为了做好澧水大桥监控工作,确保大桥安全、正常施工和良好运营,必须测定主梁控制截面钢筋应力或混凝土应变在施工过程中的变化情况。全桥共取9个截面作为控制截面(1/4边跨截面、边跨中截面、1/8跨截面、跨中截面及1/4跨中截面)布置应力观测点,应变测试点在上下缘和腹板正中对称埋设。所有应变计牢固绑扎纵向钢筋上,引线沿钢筋下缘用铁丝绑牢,避免混凝土浇筑混凝土时,振捣打断,最后清理出桥面,方便测试。
(3)测试状态和数量。观测次数选在混凝土浇筑完毕及预应力张拉后测试一次,在合龙前后以及二期恒载施加前后重大施工状态均需作测试工作。
(4)温度场监测。对悬臂施工的混凝土桥梁而言,温度是影响结构饶度的主要因素之一,日照温度和季节温差的变化都将使产生变形,尤其是日照温差更加复杂,就是对称浇筑的悬臂也会因日照的差别,使主梁的悬臂变形不一致。通常我们在腹板里对称埋设智能型温度应变计。测试的时间选择有代表性的天气连续24 h进行观测,在每个季节各选择一个晴天、多云天和阴雨天。在测试相应温度场的同时测试主梁相应截面的应力和应变,对比研究得出主梁饶度、桥墩位移随着气温变化的规律。
立模标高是监控单位提供的,通过对挂篮试压,得到挂篮在不同荷载施加时的变形值,根据设计提供的预拱度,在每个节段施工前提交立模标高。立模标高=桥梁基础标高+设计预拱度+挂篮变形值+修正值。在主梁的推进中,还要对每节段验收,对出现的误差进行修正。
在监控单位提供立模标高以后,施工单位要对立模进行校核,报与监理审核。复核工作要细致,要从设计提供主梁的抛物线方程,基础标高,都验算一遍,保证桥梁轴线和线型。所有复核无误后,返回监控单位,才可以作为立模标高监控指令。
挂篮调模后,要组织一次有施工、监控和监理测量人员参加的立模标高验收,模板标高误差控制5 mm以内,达不到要求不允许安装钢筋。混凝土浇筑要在预埋件的基础上进行标高验收,实时修正挂篮的变形值和施工中的误差。
U445
C
1008-3383(2012)11-0124-01
2012-06-12